Volver a la portadaBiología · 5.° año de Educación Media General · Cambiar asignatura
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5to año · Biología
Homeostasis y relación con el ambiente · Homeostasis y equilibrio interno

La regulación de la temperatura y el comportamiento térmico

Un mediodía en Maracaibo el termómetro de la calle marca 37 °C. Tu cuerpo, por dentro, está a unos 37 °C también, pero en una noche fría en Mérida el aire puede estar a 5 °C y tu temperatura interna casi no cambia. En cambio, una lagartija de los Médanos de Coro sí cambia con el ambiente. ¿Cómo logra tu cuerpo mantenerse estable y por qué la lagartija no lo hace igual?

Homeostasis y medio interno

Las células de tu cuerpo solo funcionan bien si lo que las rodea (el medio interno: sangre y líquido entre las células) se mantiene dentro de ciertos límites. El ambiente externo cambia mucho; el interno, muy poco.

Variables que el cuerpo humano mantiene dentro de límites:

Variable Valor aproximado
Temperatura corporal $36{,}5$ a $37{,}5\,^\circ\text{C}$
Glucosa en sangre (en ayunas) 70 a 100 mg/dL
pH de la sangre cerca de $7{,}4$
Cantidad de agua y sales dentro de un rango estrecho

¿Por qué importa? Las proteínas y las enzimas trabajan bien solo en un rango de temperatura y pH. Fuera de él, las reacciones químicas de las células se alteran.

La retroalimentación negativa

El cuerpo regula estas variables como un termostato. Tiene tres partes: un receptor que detecta el cambio, un centro de control que lo compara con el valor normal y un efector que actúa para corregirlo.

Esquema de retroalimentación negativa: un cambio en la variable es detectado por el receptor, el centro de control ordena una respuesta al efector y la respuesta revierte el cambio. Receptor detecta el cambio Centro de control hipotálamo Efector ejecuta la respuesta La respuesta corrige el cambio y la variable vuelve a su valor normal Cambio en la variable (por ejemplo, sube la temperatura)

Se llama negativa porque la respuesta se opone al cambio: si la temperatura sube, el cuerpo la baja; si baja, la sube. Así la variable regresa al valor normal.

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Define con tus palabras el término homeostasis y menciona un ejemplo de variable del medio interno que el cuerpo humano mantiene dentro de ciertos límites.

Define con tus palabras el término homeostasis y menciona un ejemplo de variable del medio interno que el cuerpo humano mantiene dentro de ciertos límites.

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Endotermos y ectotermos

Todos los animales ganan y pierden calor, pero no obtienen el calor de la misma manera.

Gráfica de la temperatura corporal frente a la temperatura ambiental: la del endotermo es casi horizontal y la del ectotermo sube junto con el ambiente. Endotermo Ectotermo Temperatura ambiental (°C) Temp. corporal (°C)

La línea del endotermo es casi plana: su temperatura corporal apenas depende del ambiente. La del ectotermo sube y baja con él.

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Clasifica cada uno de los siguientes animales como endotermo o ectotermo: el cardenalito, una lagartija de los Médanos de Coro, el oso frontino y una rana de la Gran…

Clasifica cada uno de los siguientes animales como endotermo o ectotermo: el cardenalito, una lagartija de los Médanos de Coro, el oso frontino y una rana de la Gran Sabana. Escribe la clasificación en una lista.

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Explica la diferencia entre un animal endotermo y un animal ectotermo en cuanto a la fuente principal del calor que determina su temperatura corporal.

Explica la diferencia entre un animal endotermo y un animal ectotermo en cuanto a la fuente principal del calor que determina su temperatura corporal.

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Termorregulación humana

El ser humano es endotermo. El hipotálamo, una región del cerebro, actúa como centro de control: recibe información de receptores en la piel y en la sangre y activa respuestas.

Situación Respuesta Para qué sirve
Calor Sudoración El sudor se evapora y se lleva calor del cuerpo
Calor Vasodilatación de los vasos de la piel (la piel se enrojece) Llega más sangre a la superficie y se pierde más calor
Frío Vasoconstricción (piel pálida y fría) Menos sangre en la superficie, se conserva calor
Frío Escalofríos (temblor) Los músculos se contraen y producen calor
Frío Piel de gallina Se erizan los vellos; en mamíferos con pelaje, atrapa una capa de aire aislante
Esquema de la regulación de la temperatura humana: si hace calor se activan sudoración y vasodilatación; si hace frío, vasoconstricción y escalofríos; ambos regresan a 37 grados. Hipotálamo valor normal: 37 °C Hace calor sudoración y vasodilatación Hace frío vasoconstricción y escalofríos

Ambas vías son retroalimentación negativa: cuando la temperatura vuelve a 37 °C, las respuestas se detienen.

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Un día de mucho calor en Maracaibo, Daniela nota que empieza a sudar y que su piel se enrojece mientras camina por la calle. Explica qué mecanismos de regulación de la…

Un día de mucho calor en Maracaibo, Daniela nota que empieza a sudar y que su piel se enrojece mientras camina por la calle. Explica qué mecanismos de regulación de la temperatura se están activando en su cuerpo y por qué ayudan a mantener la temperatura interna.

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Santiago camina por el páramo cerca del pico Bolívar, en Mérida, y comienza a temblar y a sentir que se le pone la «piel de gallina». Describe qué ocurre en su cuerpo,…

Santiago camina por el páramo cerca del pico Bolívar, en Mérida, y comienza a temblar y a sentir que se le pone la «piel de gallina». Describe qué ocurre en su cuerpo, qué función cumple cada respuesta y qué mecanismo general de control (retroalimentación) representa.

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Comportamiento térmico animal

Los ectotermos no producen mucho calor, pero tampoco son pasivos: regulan su temperatura con el comportamiento. Se mueven a donde el ambiente les conviene.

  • Asolearse sobre una roca para subir su temperatura.

  • Buscar sombra o una madriguera para no calentarse demasiado.

  • Sumergirse en agua, o enterrarse en la arena o el barro.

  • Cambiar de actividad según la hora: activos en las horas templadas.

Estas respuestas son conductuales: dependen de lo que el animal hace, no de procesos internos del cuerpo. Los endotermos también las usan (un chigüire se mete al agua, un perro busca la sombra), pero además cuentan con respuestas fisiológicas.

Un mini diseño experimental: el gradiente térmico

Para estudiar este comportamiento sin dañar a los animales puedes preparar un gradiente térmico: una caja larga con una lámpara en un extremo (zona caliente) y hielo o sombra en el otro (zona fría).

  1. Pregunta: ¿qué zona prefiere una lagartija?

  2. Procedimiento: coloca el animal en el centro, sin forzarlo, y registra su posición cada 5 minutos durante 30 minutos.

  3. Variables: la temperatura de cada zona (independiente) y la posición del animal (dependiente). Repite con varios individuos.

  4. Cuidados: no excedas temperaturas dañinas, ofrece agua y libera al animal en el sitio donde lo encontraste.

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Una iguana se observa temprano en la mañana sobre una roca expuesta al sol, y hacia el mediodía, cuando la temperatura ambiental es muy alta, se desplaza a la sombra de…

Una iguana se observa temprano en la mañana sobre una roca expuesta al sol, y hacia el mediodía, cuando la temperatura ambiental es muy alta, se desplaza a la sombra de un árbol. Explica qué tipo de regulación térmica muestra este comportamiento y por qué se considera una respuesta conductual y no fisiológica.

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Comparar estrategias: ventajas y costos

Ni ser endotermo ni ectotermo es «mejor». Cada estrategia tiene ventajas y costos.

Endotermo Ectotermo
Temperatura corporal Casi constante Varía con el ambiente
Gasto de energía Alto (mucho metabolismo) Bajo
Necesidad de alimento Alta y frecuente Baja; puede pasar mucho sin comer
Actividad con frío Sigue activo Se vuelve lento
Dependencia del ambiente Menor Mayor
Barras que comparan el gasto de energía en reposo: el endotermo gasta mucho más que el ectotermo. Endotermo Ectotermo Gasto de energía relativo (valores ilustrativos)
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Dos animales viven en los Andes venezolanos: un mamífero de gran tamaño y un reptil de pequeño tamaño. Durante una noche muy fría, la temperatura del aire baja hasta…

Dos animales viven en los Andes venezolanos: un mamífero de gran tamaño y un reptil de pequeño tamaño. Durante una noche muy fría, la temperatura del aire baja hasta cerca de 0 °C. Compara cómo responderá cada uno en cuanto a temperatura corporal, gasto de energía y necesidad de alimento, y argumenta cuál depende más de las condiciones del ambiente.

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Una estudiante registró la temperatura corporal de dos animales durante un día. El animal A varió entre 36,5 °C y 37,5 °C mientras la temperatura ambiental pasó de 15 °C…

Una estudiante registró la temperatura corporal de dos animales durante un día. El animal A varió entre 36,5 °C y 37,5 °C mientras la temperatura ambiental pasó de 15 °C a 35 °C. El animal B varió entre 16 °C y 34 °C en el mismo intervalo. Analiza los datos, indica qué tipo de regulación térmica presenta cada animal y discute qué ventajas y desventajas tiene cada estrategia en un ambiente donde el alimento es escaso.

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Vuelve al principio: tu cuerpo mantiene 37 °C porque el hipotálamo activa respuestas de retroalimentación negativa (sudar, tiritar), mientras que la lagartija depende del ambiente y lo regula con su comportamiento, moviéndose entre el sol y la sombra.

Resumen

  • Homeostasis: mantener el medio interno dentro de límites (temperatura, glucosa, pH), mediante retroalimentación negativa: receptor, centro de control y efector.

  • Endotermos (aves, mamíferos) producen su calor; ectotermos (reptiles, anfibios, peces) lo toman del ambiente. Evita «sangre fría» y «sangre caliente».

  • En el ser humano, el hipotálamo controla: con calor, sudoración y vasodilatación; con frío, vasoconstricción y escalofríos.

  • Los ectotermos regulan con el comportamiento (sol, sombra, madriguera); es una respuesta conductual, no fisiológica.

  • El endotermo mantiene su temperatura pero gasta mucha energía; el ectotermo gasta poco pero depende más del ambiente.

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